TrackMaster Select系統(tǒng)是一種模塊化工具,可通過(guò)配置應(yīng)用于單點(diǎn)或多點(diǎn)套管開(kāi)窗及裸眼側(cè)鉆,以及海上加長(zhǎng)開(kāi)窗和多分支井。重新設(shè)計(jì)的磨鞋其切削結(jié)構(gòu)鍛造在工具本體上,優(yōu)質(zhì)切削齒釬焊在刀翼上,最終形成一個(gè)更加堅(jiān)固、磨銑更快、更可靠的側(cè)鉆系統(tǒng)。
減少側(cè)鉆時(shí)間并提高系統(tǒng)可靠性
系統(tǒng)磨鞋具有整體式刀翼單體結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),采用全新設(shè)計(jì)帶釬焊圓柱齒的切削結(jié)構(gòu)。鍛造的本體避免了焊接及由此產(chǎn)生的熱效應(yīng),最終制造出一只更加堅(jiān)固的磨鞋,使用壽命得到延長(zhǎng)。切削結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)采用IDEAS動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和分析綜合平臺(tái)完成,采用了優(yōu)質(zhì)的切割齒使磨銑速度比之前更快。鉤槽位置的優(yōu)化使斜向器的回收功能得到提升,新的磨鞋設(shè)計(jì)保證了斜向器頂部的厚度,使側(cè)鉆系統(tǒng)更加可靠。
數(shù)字技術(shù)助力設(shè)計(jì)和性能優(yōu)化
TrackMaster Select系統(tǒng)的獨(dú)特之處在于它能夠設(shè)計(jì)出最佳的BHA,進(jìn)行窗口幾何形狀建模,模擬下入管串的可通過(guò)性及磨銑過(guò)程,以及進(jìn)行彎曲應(yīng)力和井下動(dòng)態(tài)分析。它從設(shè)計(jì)階段就能夠考慮并實(shí)現(xiàn)工具的最佳性能,得到了DrillPlan數(shù)字建井設(shè)計(jì)解決方案的支持。改進(jìn)的井眼總體設(shè)計(jì)能夠確保系統(tǒng)的高性能,窗口能夠加速BHA的通過(guò)。
案例研究
泥質(zhì)砂巖軟地層中一口80年老井復(fù)產(chǎn)
一家在美國(guó)加利福尼亞州Inglewood油田鉆井的作業(yè)公司,計(jì)劃對(duì)一口1935年鉆成并被封堵的廢棄井進(jìn)行復(fù)產(chǎn)。但是,由于為松軟的泥質(zhì)砂巖地層且地層較淺,作業(yè)公司不確定老井復(fù)產(chǎn)的可行性。在斯倫貝謝在另一口井為作業(yè)公司成功完成了雙層套管開(kāi)窗后,作業(yè)公司重拾了對(duì)這口已有80年之久老井復(fù)產(chǎn)作業(yè)的興趣。
作業(yè)的主要挑戰(zhàn)是要對(duì)三層套管進(jìn)行開(kāi)窗,當(dāng)然要完成多層套管開(kāi)窗還有一些其他挑戰(zhàn),例如一個(gè)挑戰(zhàn)是深度僅為172 m;另一個(gè)挑戰(zhàn)是鉆至842 m后,需要將井眼從6 1/8-in擴(kuò)至7-in;這有助于將5 1/2-in生產(chǎn)尾管下入井底。
磨穿三層套管
盡管9 5/8-in和13 3/8-in套管之間的環(huán)空讓人擔(dān)憂,計(jì)劃采用6 1/4-in的TrackMaster Select系統(tǒng)和FasTrack雙磨鞋配置來(lái)磨穿三層套管。作業(yè)前,對(duì)偏心和同心兩種情況進(jìn)行了模擬。本次作業(yè)中,在磨銑及進(jìn)入第二、第三層套管的同時(shí),操作人員密切關(guān)注著井深與對(duì)應(yīng)參數(shù)(如磨銑速度、鉆壓和扭矩)的選擇。
Fastrack磨鞋可以采用雙磨鞋(Bimill)或者三磨鞋(Trimill)配置。Bimill配置采用高密度PDC切削齒,可以減少磨損并提高抗沖擊能力。Trimill配置可以在開(kāi)窗后有效鉆進(jìn)1-5m,采用硬質(zhì)合金齒具有成本效益。
TrackMaster Select系統(tǒng)的膨脹錨錨定后,使用FasTrack雙磨鞋進(jìn)行磨銑,直到將所有三層套管磨穿,后再鉆入地層6 m。為了使井眼偏離井筒,需要下入6 1/4-in FasTrack三磨鞋來(lái)清理窗口。向下磨鞋窗口,直到西瓜磨鞋到達(dá)斜向器導(dǎo)向板的趾部。此時(shí),下入定向鉆具組合(馬達(dá)之下帶有Rhino系統(tǒng)擴(kuò)眼器),并繼續(xù)鉆至完鉆井深。Rhino系統(tǒng)擴(kuò)眼器設(shè)計(jì)采用攻擊性較強(qiáng)的PDC刀塊,可同時(shí)鉆進(jìn)和擴(kuò)眼,其長(zhǎng)度較短降低了對(duì)鉆頭到馬達(dá)彎頭之間有效距離的限制。
作業(yè)前周密的設(shè)計(jì)和先進(jìn)的斜向器系統(tǒng)使項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)能夠采用一套鉆具組合、一趟鉆完成三層套管的開(kāi)窗,作業(yè)中操作人員對(duì)每米參數(shù)都進(jìn)行了控制。
總磨鞋時(shí)間少于5小時(shí),之后該井順利恢復(fù)生產(chǎn)。使用TrackMaster Select系統(tǒng),配備膨脹錨和FasTrack一趟式雙磨鞋,操作人員在3.63小時(shí)內(nèi)成功磨穿了7-in、8 5/8-in和13 3/8-in三層套管。成功完成多層套管開(kāi)窗后,下入6 1/4-in一趟式FasTrack三磨鞋配置的鉆具組合,進(jìn)行了0.75小時(shí)的井筒清理工作。
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